薄膜電容器用復合金屬板匯流排及含此的薄膜電容器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及薄膜電容器用復合金屬板匯流排及含此的薄膜電容器,具體是,粘結 強度優秀且、具備掙緊力矩性質、溫度上升物理性質的同時可實現輕量化效果的薄膜電容 器用復合金屬板匯流排及含此的薄膜電容器。
【背景技術】
[0002] 匯流排(busbar)指可發揮電子部件的電氣連接和電流通道作用的板狀電氣配 件。一般汽車配件等受空間限制的配件可W使用匯流排在配件之間設計電氣連接和支承結 構。薄膜電容器作為混合動力汽車逆變器配件,一般都使用匯流排實施蒸錐薄膜的支承和 電氣連接。
[0003] 混合動力汽車(肥V)提供普通發動機汽車或電動汽車沒有的電氣配件,而且增加 了驅動電動機、發電機、蓄電池并需要從12V-42V電源系統到144V-400V的高電壓系統。尤 其對電能量的需求大而需要開發之前沒有考慮過的高電壓/高電流設計和電力轉換系統、 適用DC-DC逆變器電路的高壓/大電流用電容器。而且混合動力汽車需要驅動和起動時由 電氣電動機供應能量,制動時回收能量的輔助能量儲存裝置。
[0004] 另一方面,薄膜電容器作為汽車用逆變器配件,使用板形的大面積匯流排來實施 蒸錐薄膜元件的支承W及電氣連接。一般匯流排材料廣泛使用沖壓加工性和導電性較高的 化,主要使用電解銅(CllOO)材料。銅的烙點高可達1084度,導電性也良好,可達98-100 IACS%,沖壓加工性也良好。但,用銅制作的匯流排是因銅本身材料價格高,比重大可達8. 94 g/cni,用純銅制作匯流排,因其重量較重而容易加大操作上的難度。
[0005] 所述薄膜電容器包含的電容器元件可W將聚對苯二甲酸己二醋(PET)樹脂、聚炳 帰(PP)樹脂、聚蔡二甲酸己二醋(PEN)樹脂、聚碳酸醋(PC)樹脂、聚苯硫離(PPS)樹脂等塑 膠薄膜作為絕緣體使用,在所述塑膠薄膜的一面或兩面卷繞蒸錐金屬的蒸錐薄膜,卷繞的 蒸錐薄膜兩面噴錐鋒、鋒合金、錫或鋒-錫,形成噴錐面而制造出電容器元件(或元件)。而 且根據電容器的用途,在極性不同的N極匯流排和P極匯流排上連接多個電容器元件之后, 插入塑膠或金屬等材料的殼體內部,然后為電容器內部的保護和絕緣,內部填充環氧樹脂 或聚氨醋等封裝劑,或者將環氧樹脂和聚氨醋等異種封裝劑填充多層制造。
[0006] 薄膜電容器的材料在使用電壓高或流動電流多時容易發熱。薄膜電容器發熱,容 易降低電氣特性,壽命縮短,可靠性也降低。而且目前汽車等領域的配件輕量化需求不斷增 大,汽車使用的薄膜電容器用匯流排也需要使用既能滿足現有的用銅制作的匯流排的物理 性質,也可W能實現輕量化效果的匯流排。
[0007] 本發明的【背景技術】已在韓國公開專利第2006-0035057號(2006.04. 26.公開,發 明名稱;添加銀涂層的銅-鉛復合金屬板匯流排及其制造方法)中公開。
【發明內容】
[0008] 本發明一方面涉及薄膜電容器用復合金屬板匯流排。在一個實施例中,所述復合 金屬板匯流排包括復合金屬板層,復合金屬板層包含;鉛層;在所述鉛層的一面上層壓的 第一銅層;W及所述鉛層的另一面上層壓的第二銅層。在所述復合金屬板層的整體厚度中, 所述第一銅層和第二銅層的厚度分別占10%至25%,所述鉛層的厚度占50%至70%,所述復 合金屬板層的壓下率小于10%,延伸率達25%W上,根據ISO11339標準測定的粘結強度W 試樣寬度25mm為標準達到IOk壯W上。
[0009] -個實施例中其特征在于,所述第一銅層和第二銅層的各個厚度比達到1:0. 5至 1:1. 5。
[0010] 一個實施例中其特征在于,所述復合金屬板的整體厚度中,所述第一銅層和第二 銅層的厚度分別占15%至25%,所述鉛層的剖面厚度占50%至65〇/〇。
[0011] 一個實施例中其特征在于,所述第一銅層和第二銅層的厚度和鉛層的各個厚度比 為3至8。
[0012] 一個實施例中,所述第一銅層和第二銅層的厚度分別占0. 05mm至0. 5mm,所述鉛 層的厚度是0. 3mm至2. 0mm。
[0013] -個實施例中,所述復合金屬板匯流排的厚度是0. 5mm至2. 5mm。
[0014] 一個實施例中其特征在于,所述復合金屬板層的壓下率和延伸率之比是1:2至 1:15。
[0015] 一個實施例中其特征在于,所述復合金屬板匯流排的導電性達到60IACS%W上。
[0016] 一個實施例中其特征在于,所述復合金屬板層的延伸率是25%至35%。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發明一個實施例的復合金屬板匯流排示意圖; 圖2是本發明一個實施例的薄膜電容器的分解透視圖; 圖3是本發明的所述復合金屬板匯流排A-A'方向的剖面圖; 圖4 (a)至(d)是實施例和比較例中制造的匯流排的內側曲率半徑(R=O. 5)彎曲試驗 結果圖。
[0018] 圖5 (a)和(b)是各實施例的匯流排進行熱沖擊試驗W前和熱沖擊試驗W后的剖 面圖;圖5 (C)和(d)是各比較例的匯流排進行熱沖擊試驗W前和熱沖擊試驗W后的剖面 圖; 圖6 (a)至(d)是顯示對實施例和比較例中制造的匯流排進行熱處理W后匯流排銅層 /鉛層界面的圖片。
【具體實施方式】
[0019] 說明本發明時,若對有關的公知功能或者結構的具體說明使本發明宗旨變得模糊 則省略該說明。下述用語是根據本發明中的功能進行定義,與使用者、運用者的意圖或使用 慣例有些差異,因此須W本說明書的整體內容為基礎對送些用語進行定義。
[0020] 本發明一方面涉及薄膜電容器用復合金屬板匯流排。圖1是本發明一個實施例的 復合金屬板匯流排示意圖。圖3是所述復合金屬板匯流排A-A'方向的剖面圖。根據所述 圖1和圖3,所述復合金屬板匯流排100可W包括復合金屬板層50,它包括;有一定厚度的 鉛層10 ;在所述鉛層的一面上W-定厚度層壓的第一銅層20 ;W及所述鉛層的另一面上W 一定厚度層壓的第二銅層22。如上所述,復合金屬板匯流排100中第一銅層20和第二銅層 22之間包含鉛層10即可實現輕量化效果。
[0021 ] -個實施例中,所述復合金屬板層50W10%W下的壓下率(percentage re化Ctioninthickness)社制。本說明書中將社制前和后的所述復合金屬板層的厚度之 差用比率顯示的叫做"壓下率"。按照所述壓下率制造時,本發明的成型性和硬度W及粘結 強度等機械強度好,壓下率超過10%W上時本發明的成型性、機械強度和粘結強度會降低。 [002引例如,可W按照0%至10%的壓下率制造。例如,可W按照0%至8%的壓下率制造。 一個實施例中可W按照0%的壓下率制造。其它實施例中可W用0%W上至8%的壓下率制 造。本說明書中所述的"0%的壓下率"是指使用0材(退火材料)。具體實施例中所述壓下 率是可WW0、0. 01、0. 1、0. 5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、9. 5 和 9. 9% 的壓下率制造。
[0023] -個實施例中,復合金屬板層50的延伸率達25%W上。在所述范圍內可確保本發 明的成型性,同時硬度和粘結強度等機械性強度好,但延伸率小于25%,則本發明的成型性、 機械性強度和粘結強度會降低。本發明中所述延伸率可W根據ISO6892測定。例如,可W 具有25%至35%的延伸率。例如,可W達到25%至30%。實施例中,所述延伸率可W達到 25、26、27、28、29、30、31、32、33、:34 和 35〇/〇。
[0024] -個實施例中,所述復合金屬板層50的壓下率和延伸率之比達到1:2至1:15。所 述范圍內,本發明的成型性和粘合強度均良好,彎曲加工時可W防止界面剝離和發生裂縫, 本發明的薄膜電容器的等效串聯電阻巧SR)值優秀。例如,可W達到1:2. 5至1:5。例如, 可W達到1:3至1:4. 5。
[00巧]一個實施例中,根據ISO11339測定標準測定的復合金屬板層50的粘結強度W試樣寬度25mm為準達到IOkgfW上。在所述范圍內,為制造薄膜電容器用匯流排而彎曲 加工時,既能防止界面剝離和發生裂縫的現象,而且導電性和熱沖擊性也良好。如上所述, 彎曲加工時,表面剝離和防裂縫效果優秀而本發明的薄膜電容器會具有較低的等效串聯電 阻巧SR)值。所述復合金屬板層50的粘結強度小于IOk奸時,所述彎曲加工時會發生界面 剝離和發生裂縫的現象。例如,復合金屬板層50的粘結強度可W達到15kgfW上。例如, 可W達到10k奸至20kgf。實施例中,復合金屬板層50的粘結強度可W